Uma equipa conjunta de investigadores da Espanha e da Alemanha desenvolveu uma bateria solar que utiliza um material único para absorver a luz e armazenar energia simultaneamente.
O projecto baseia-se num material abundante e não tóxico que pode ser facilmente sintetizado, oferecendo uma solução promissora para os desafios associados ao armazenamento de energia solar.
A importância do armazenamento de energia é fundamental para ultrapassar a intermitência inerente à energia solar. O conceito de bateria solar surgiu como uma forma eficaz de lidar com esta intermitência e também com as preocupações ambientais relacionadas com a extracção e a escassez de materiais convencionais para baterias, como o lítio.
Segundo o site Inovação Tecnológica, as baterias combinam células solares que captam a luz com um sistema de armazenamento de energia, tudo num único dispositivo, que permite que a força seja utilizada quando necessário.
A equipa da professora Bettina Lotsch, do Instituto Max Planck de Investigação do Estado Sólido, na Alemanha, sintetizou um material capaz de fazer as duas coisas simultaneamente, absorvendo a luz e armazenando a energia para utilização posterior. Isto levou a uma parceria com colegas espanhóis que já estavam a trabalhar na criação de uma bateria. “Depois ocorreu-nos a ideia de a utilizar para criar uma bateria solar”, disse Alberto Jiménez-Solano, professor da Universidade de Córdoba, na Espanha.
A equipa teve primeiro de encontrar uma forma de depositar uma camada fina de nitreto de carbono para criar uma estrutura estável que permitisse começar a fabricar um dispositivo fotovoltaico. O material original é obtido em pó ou em suspensões aquosas de nanopartículas.
Uma vez ultrapassada esta primeira etapa, os investigadores lançaram-se então no protótipo da sua bateria solar. Combinando simulações ópticas e experiências fotoelectroquímicas, a equipa conseguiu agora não só realizar uma experiência de prova de conceito, mas também compreender as características de elevado desempenho do dispositivo na captação da luz solar e no armazenamento de energia.
“A estrutura física do dispositivo consiste num vidro altamente transparente, que tem um revestimento condutor também transparente, para permitir o transporte de cargas, e uma série de camadas de materiais semi-transparentes, com diferentes funcionalidades, e outro vidro condutor que fecha o circuito”, descreveu Solano.
Trata-se, essencialmente, de uma sandes de várias camadas, cujas espessuras foram estudadas para maximizar o nível de absorção e armazenamento de luz. Uma das principais vantagens é o facto de poder absorver luz de ambos os lados, uma vez que é praticamente transparente, embora a retroiluminação se tenha revelado mais eficiente.
Para além de ter um bom desempenho, o material básico utilizado para construir a bateria solar é inofensivo, abundante, ambientalmente sustentável (extraído da ureia) e fácil de sintetizar. O próximo passo será estudar o funcionamento da bateria solar em situações fora do laboratório, adaptando-a a diferentes possibilidades e necessidades de fabrico.